37524 - MODELLI PER LA GESTIONE DELLA QUALITA' DELL'ARIA LM

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente acquisisce le nozioni fondamentali di fisica dei bassi strati dell'atmosfera e dei meccanismi di dispersione degli inquinanti in atmosfera. Comprende la teoria e sa utilizzare i più diffusi modelli di simulazione delle concentrazioni in aria e della deposizione al suolo degli inquinanti. Lo studente acquisisce gli strumenti e le competenze che permettano di applicare modelli matematici e algoritmi di calcolo per la progettazione di reti di telerilevamento e monitoraggio ambientale, con particolare attenzione a quanto richiesto dalle vigenti leggi e normative tecniche di settore.

Contenuti

Inquadramento normativo e legislativo

Richiami alle norme EPA alle Direttive Europee ed alla normativa italiana. Norme ISPRA-APAT sulla progettazione delle reti di monitoraggio e sull'applicazione dei modelli matematici.

Richiami di probabilità e statistica

Popolazioni e dati campionari. Grafici e distribuzioni di frequenza, indici di posizione, di correlazione, di dispersione e di forma. Elementi e teoremi fondamentali della probabilità. Richiami di teoria dell'informazione: l'entropia di Shannon. Variabili aleatorie e relative distribuzioni rilevanti per l'elaborazione di dati ambientali. Tecniche statistiche per la determinazione delle concentrazione rappresentative: valore massimo, medio, percentili, UCL 95% del valore medio con distribuzione normale o Log Normale.

Modelli di simulazione della dispersione degli inquinanti

Equazioni fondamentali della dinamica dei mezzi continui con moti stocastici: approssimazione di Reynolds e "Teoria K". Il gradiente termico adiabatico e le classi di  stabilità atmosferica. Teoria dei modelli di simulazione di tipo: "gaussiano" , “a plume” e “non gaussiani a tempi finiti”. Tecniche di post-elaborazione dei risultati dei modelli per il confronto con i valori di riferimento della qualità ambientale.

Modelli  ed algoritmi di progettazione delle reti di telerilevamento e monitoraggio ambientale

Criteri generali di progettazione delle reti: criterio conoscitivo-sanitario, criterio di sorveglianza, criterio di sensibilità. Metodi di determinazione delle aree di influenza delle postazioni di telerilevamento. Metodologie di progettazione delle reti di monitoraggio ambientale: algoritmo Noll-Mitsutomi DMSS, algoritmo Langstaff FOM-SOI. Algoritmi di ottimizzazione delle reti basati sull'entropia di Shannon. Progettazione di reti di telerilevamento basata su immagini satellitari.

Testi/Bibliografia

Dispense del corso. Libri, manuali specialistici e articoli di approfondimento su argomenti specifici verranno indicati nel corso delle lezioni. Tra essi si consigliano:

- S.M. Ross: “Probabilità e statistica per l'ingegneria e le scienze”, Apogeo S.r.l. Editore, II edizione, 2008.

- G. Finzi, G. Brusasca: “La qualità dell'aria: Modelli previsionali e gestionali”, Masson, 1991.

- G. Finzi (a cura di): “Gestione della qualità dell'aria. Modelli di simulazione e previsione”, McGraw-Hill Editore 2001.

- S.R. Hanna, G.A. Briggs, R.P.Hosker Jr.: “Handbook on Atmospheric Diffusion”, U.S: Dept. Of Energy, NTIS, 1982.

- R. Sozzi: “La micrometeorologia e la dispersione degli inquinanti in aria”,

http://www.apat.gov.it/site/_files/MicrometeorologiaDispersioneInquinanti.pdf, RTI CTN_ACE XX/2003. APAT.

- M. Deserti, F. Lollobrigida, E. Angelino (a cura di): “I modelli per la valutazione e gestione della qualità dell'aria. Normativa, strumenti e applicazioni”,

http://www.apat.gov.it/site/_files/ModelliValutazioneQualita%20.pdf, CTN_ACE 09.02.03°, APAT.

- EU Project AIR4EU: http://www.air4eu.nl/reports_products.html. Rapporti vari.

- http://ec.europa.eu/environment/air/index_en.htm. Rapporti vari. [data ultima consultazione: dicembre 2008].

Metodi didattici

Lezioni con teoria ed esercizi svolti alla lavagna e con lucidi mediante videoproiettore. Esercitazioni al computer. Nel corso delle lezioni verranno presentate e analizzate alcuni reti di monitoraggio progettate in Italia e all'estero.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Esame orale

Strumenti a supporto della didattica

Lucidi al proiettore e computer per presentazioni ed esercitazioni pratiche.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Massimo Andretta